Per ottimizzare le tecniche di saldatura, ingegneri e ricercatori devono analizzare attentamente ciò che avviene nel punto di saldatura. Tuttavia, visualizzare questi processi è una sfida, poiché la luce intensa emessa e la brevissima durata degli eventi rendono difficile l’osservazione.
Fortunatamente, una tecnica di imaging avanzata chiamata illuminazione a laser pulsato, che combina telecamere ad alta velocità e laser pulsati, offre ai ricercatori una nuova prospettiva per migliorare i metodi di saldatura. Ecco come funziona.
I vantaggi di aggiungere più luce
Osservare i processi di saldatura consente ai ricercatori di analizzare la transizione del metallo fuso allo stato solido e di studiare fenomeni che influenzano la qualità della saldatura, come schizzi, deformazioni e crepe. Catturare i dettagli di questi eventi piccoli, luminosi e di breve durata con una telecamera ad alta velocità è impossibile con le tecniche di illuminazione standard, poiché la luce intensa porta a immagini sovraesposte. Anche se può sembrare controintuitivo, la soluzione è dirigere più luce verso il sito di saldatura utilizzando un laser.
Illuminando il sito di saldatura con un laser ad alta potenza e filtrando tutte le lunghezze d’onda diverse da quella del laser, gli esperti di imaging ad alta velocità possono ottenere filmati di alta qualità. I laser pulsati sono ideali per questo tipo di illuminazione. Mentre gli array di LED vengono talvolta utilizzati, sono più complessi da configurare e spesso non generano abbastanza potenza per superare l’intensità delle scintille di saldatura.
Un altro vantaggio dell’uso di un laser pulsato è la possibilità di sincronizzarlo con la frequenza dei fotogrammi della telecamera. Questa sincronizzazione garantisce che la telecamera registri solo gli impulsi laser quando il sito di saldatura è adeguatamente illuminato. Inoltre, l’uso di un laser monocromatico semplifica il processo di filtraggio della luce. Un componente cruciale nell’illuminazione a laser pulsato è il filtro ottico passa-banda, che permette il passaggio solo della luce con la stessa lunghezza d’onda del laser. La luce diffusa dall’applicazione di saldatura non viene quindi rilevata dalla telecamera.
Come configurare l’illuminazione a laser pulsato
La configurazione per registrare un’applicazione di saldatura con illuminazione a laser pulsato è semplice. Per prima cosa, posiziona la telecamera come in un’applicazione convenzionale. Poi, sistema il laser assicurandoti che sia orientato esattamente dove avverranno le saldature. Con la telecamera e il laser in posizione, colloca il filtro passa-banda davanti alla telecamera. Il filtro deve permettere solo la lunghezza d’onda esatta emessa dal laser per garantire un’acquisizione dell’immagine efficace.
Dopo aver configurato telecamera, laser e filtro, il passo successivo è coordinare la telecamera con il laser. Una volta collegata la telecamera al controller del laser, è possibile regolare la larghezza degli impulsi del laser, la potenza, la frequenza e altri parametri. Infine, come in tutte le applicazioni di imaging, testa le impostazioni per ottenere la massima qualità dei filmati.
Tieni presente che il tempo di esposizione non influisce in modo significativo sulla luminosità dei filmati; è la frequenza degli impulsi laser a determinarla. Frequenze più elevate forniscono immagini più luminose.
Le telecamere Phantom migliorano la ricerca sulla saldatura
Le telecamere ad alta velocità Phantom offrono un’eccellente risoluzione registrando a frame rate elevati. Una caratteristica fondamentale, il controllo del segnale integrato, offre un vantaggio per l’illuminazione a laser pulsato. Questo controllo consente di sincronizzare perfettamente l’illuminazione del laser con il tempo di esposizione, garantendo risultati impeccabili.
Oltre alla saldatura, la combinazione di telecamere Phantom con l’illuminazione a laser pulsato è utile per altre applicazioni estremamente luminose e di breve durata, come la ricerca balistica e sugli esplosivi.
